FANUC系统主轴准停功能在HMC63e上的应用
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FANUC系统主轴准停功能在HMC63e上的应用摘要主轴准停功能又称作主轴定向功能，主轴定向在数控机床中应用广泛、并且必不可少。
例如，带有自动刀具交换的数控机床必须设置主轴准停机构。
通常主轴准停机构有两种方式，即机械式和电气功能式。
所谓机械式就是用机械档块来实现；所谓电气功能式就是利用fanuc系统的主轴控制单元的功能来实现。
现代数控机床采用电气式准停方式定位的较多，本文主要阐述利用fanuc系统主轴准停功能实现来hmc63e主轴准停的方法。
关键词数控机床；主轴准停功能；fanuc系统
中图分类号th2 文献标识码a 文章编号 1674-6708（2011）44-00127-02
1 主轴准停的梯形图
1）主轴准停的相关信号
g70.6：主轴准停控制信号。
f45.7：主轴准停完成信号。
sh00a-sh11a（g78，g79.0-g79.3）：主轴定向停止位置外部设定信号
2）主轴准停基本梯形图
图1中，m19为主轴定向请求指令，f7.0为m指令选通信号，g4.3为m指令应答信号；g70.4为主轴正转信号；g70.5为主轴反转信号；f1.1为复位信号，g8.4为急停信号。
在主轴准停正确完成后，因为有g70.6的自锁，主轴会带使能停留在一个固定的位置，外力不能使主轴移动。
复位、急停或者转动主轴可断开这一自锁。
3）主轴准停位置的偏移可由参数设定（见后面参数的说明），也可通过g78-g79（主轴定向停止位置外部设定信号）由pmc控制。
对于需要多点定位的应用，用pmc控制来实现比较方便。
2 相关参数的设置
2.1 参数说明
1）4015#0：是否使用主轴定向功能（将此位设置成1为使用定向功能）；
2）4003#2，3：主轴定向时的旋转方向；
3）4031：主轴定向停止位置。
用主轴编码器进行主轴定向时，使用此参数设定停止位置。
若使用主轴定向停止位置外部设定功能（sha00~sha11）,则此参数无效；
4）4042，4043：主轴定向时速度环比例增益。
cth1a（g70.3）=0，4042参数生效；cth1a=1,4043生效；
5）4050，4051：主轴定向时速度环积分增益。
cth1a（g70.3）=0，4050参数生效；cth1a=1,4051生效；
6）4056~4059：各档位主电机→主轴的齿轮比；
7）4038：主轴定向速度。
此速度值为主轴定向时主电机的转速，通过4056~4059参数的设定，不同档位通过cnc的计算得到定向时
的主轴转速；
8）4001#4：主轴编码器安装方向。
编码器旋转方向与主轴一致，设为0；否则，设为1；
9）4002#1：主轴编码器是否使用。
使用主轴定向时，此位必须设为1。
2.2参数的调整
1）正常情况下，主轴编码器已经安装，则将参数4002#1置1，参数4038设一个合适的值（通常40即可），根据主轴各档位传动比设定参数4056到4059为合适的值，即可实现主轴准停；
2）若设定参数后不能实现主轴准停，则首先更改参数4001#4，改变编码器安装方向的设置，再根据上述参数说明检查相关参数的设定，断电后再执行主轴定向；
3）若经过上一条所说方法仍不能实现主轴准停。
则可能是个别参数调整后与主轴不匹配造成的，应该手动将参数4000到4134全部清零（个别参数清不掉，不必理会），然后断电。
上电后根据主电机型号设定参数4019#7和4133，重新生成主轴参数。
断一次电后按照上述第一条和第二条方法调整参数，即可实现主轴定向，否则应检查编码器的好坏和编码器的接线；
4）主轴定向速度不能过低，否则无法找到准停位置。
一般来说，定向时主轴转速应在10转到25转之间，机床通电后第一次执行主轴定向时间较长，之后一般可在一转内停住。
3 主轴准停的应用
在hmc63e卧式加工中心上，要想实现主轴多点准停主要有两种方法，一种是使用可编程参数输入（g10）；另一种是使用宏程序实现主轴多点准停。
利用可编程参数输入在加工程序改变准停位置，其方法如下：1）用可编程参数输入（g10）指令，可实现主轴准停位置在加工程序中进行偏移；
2）对于固定几点准停，可用主轴定向停止位置外部设定功能，用m指令改变准停的点，这需要在梯形图中实现此功能；
3）用加工程序改变准停位置。
利用宏程序实现主轴多点准停，fanuc系统中提供了使用m，s，t代码调用宏程序或子程序的功能。
为了使用直观方便，使用
m19axxx的格式调用主轴定位宏程序。
其中m19作用是调用o9020号宏程序的m代码（参数n0.6080=19），而非常规主轴定向m代码，axxx 是主轴定位的角度。
使用主轴停止位置外部设定功能可以将主轴准确停止在由pmc
的12位信号所指定的某一位置处，定位的最小增量角度理论上为0.088 度。
如果12位信号状态组合表示数据1024，代表旋转90度。
如果12位信号状态组合表示数据2048，则代表旋转180度，数据和角度为简单正比关系。
简易宏程序o9020如下：
o9020
#1132=round[#1*[4095/360]]
g04x1
m19
g04x1
m99
在o9020宏程序中#1的数值为主程序中axxx m19中a后的数值，同时在pmc中使用传输指令将f54/f55中的数据传送到g78/g79中。
主轴定向停止位置外部设定梯图如图2所示。
4 结论
主轴准停是一项很常用的功能，在机械加工中具有重要意义。
参考文献
[1]fanuc pmc编程说明书.
[2]fanuc 0i-md连接说明书（功能）.
注：“本文中所涉及到的图表、公式、注解等请以pdf格式阅读”。
